Projetos Fotovoltaicos para consumidores em Média Tensão

As unidades consumidoras (UC) que recebem energia elétrica em Média Tensão (MT), classificadas no Grupo A, estão sujeitas a tarifas binômias, onde não apenas o consumo é faturado, mas também a demanda de potência. Este modelo de fornecimento é mais complexo que os sistemas do Grupo B, onde apenas a energia em kWh é cobrada, gerando dúvidas entre os integradores e projetistas. Alguns detalhes importantes são essenciais para que seja feita uma proposta técnica adequada, levantando as opções para que o cliente consiga avaliar a melhor forma de instalar um sistema de geração distribuída, especialmente pela fonte solar FV. Abaixo foram selecionados 4 pontos de avaliação:

1 – Obras na rede de distribuição: Sistemas acima de 75 kW são enquadrados como como Mini Geração (mesmo nas situações de B optante), estando sujeitos a participação de custos quando há necessidade de adequações na rede. Mesmo que a potência do sistema FV seja menor que a capacidade já instalada da SE de entrada, a empresa de distribuição pode cobrar custos adicionais com alterações nos sistemas de monitoramento e proteção. Sendo assim, antes de iniciar a execução do projeto, é essencial fazer uma consulta de acesso e aguardar o parecer da concessionaria para avaliar possível despesas adicionais.

2 – Geração no horário de ponta e fora da ponta: O consumo de energia nestes 2 períodos está sujeito a tarifas diferentes, sendo que o horário de ponta (HP) é muito mais alta. Segundo a legislação vigente, a energia injetada deve ser abatida primeiro no posto que foi gerada. Como a geração solar tem declínio ao início da noite e o HP é iniciado normalmente após as 18h ou 19h, a energia injetada na rede é abatida inicialmente no período fora da ponta (HFP). Caso seja abatido todo o consumo HFP então é possível começar a abater no HP. Porem o sistema de compensação não tem relação unitária para este período. Há obrigatoriedade de divisão por um fator calculado entre a relação da TE dos 2 períodos. Normalmente este valor é cerca de 0,6. Ou seja, para abater 1 kwh no HP é necessário gerar 1,67 kWh.

3 - Demanda contratada x Potência CA do inversor FV: O perfil da curva de geração solar tem uma característica de muita intermitência, onde o fator de capacidade médio pode variar entre 15% e 30%. Por outro lado, a curva de consumo das UC em MT pode ser bem menos intermitente, variando de acordo com a operação desta indústria ou comércio. Por este motivo, na maioria das vezes, a potência necessária do sistema FV para geração equivalente a 100% do consumo é bem maior que a demanda contratada da empresa, o que deve ser observado pelo projetista desde a primeira avaliação. Se o consumidor pretende instalar uma potência FV maior que a demanda contratada, é obrigatório que seja feita uma solicitação com a empresa de distribuição de incremento na demanda. Dessa forma, haverá um aumento nas despesas com a parcela Demanda da tarifa binômia. Esse incremento de despesas deve ser usado na avaliação econômica do projeto. Importante destacar que apenas a potência do inversor é relevante para a avaliação técnica do sistema, pois essa é a limitação da geração de energia. A maioria dos projetos aplica aos inversores sobrecarga na potência CC dos módulos, conforme características construtivas do fabricante. Porem a potência instantânea gerada nunca ultrapassa o valor nominal do inversor, por isso a potência CC não precisa ser considerada nesta avaliação da entrada de energia e demanda contratada.

4 – Potência da SE de entrada: Deve ser avaliada também a potência do transformador da empresa e a corrente do disjuntor. Mesmo que a UC solicite um acréscimo na demanda contratada, este valor está limitado à potência da SE, sendo que a potência do inversor FV não pode ser maior que a capacidade do transformador. Assim, poderá haver necessidade de readequação da SE de entrada, substituição do transformador e demais equipamentos elétricos, gerando custos adicionais e prazo de execução, o que também deve ser previsto na avaliação econômica.

Em todas estas opções a proposta deve incluir atividades técnicas e custos para modificações na SE de entrada ou acréscimo de demanda contratada, quando aplicável. Adicionalmente é importante avaliar possibilidades de expansão, novas cargas adicionais, consumo de energia reativa e eventuais multas, avaliação civil da estrutura de telhado ou solo e despesas com manutenção.

Exemplo

Indústria, situada na cidade de Belo Horizonte, energia em MT tarifa verde com demanda contratada de 120 KW, consumo HFP de 20.000kwh e HP de 8.000 kwh (médias mensais), transformador de entrada de 225 kVA.

Opção 1: Sistema FV com potência CA do inversor igual à demanda contratada. Considerando sobrecarga do inversor de 20% (relação entre as potências CC e CA), o dimensionamento mostrou geração mensal média de 17.200 kwh (86% do consumo no HFP). Nesta primeira opção a proposta comercial deve incluir o investimento com o sistema completo instalado e possíveis custos com reparos na rede de distribuição (após a consulta de acesso). Para o estudo de retorno econômico é importante incluir variáveis de manutenção, aumento médio nas tarifas de energia e inflação estimada para os próximos anos, calculando assim a Taxa de Retorno (TIR) e tempo para retorno dos investimentos (Pay Back).

Opção 2: Sistema FV com geração equivalente a 20.000 kwh mensais médios referentes ao HFP. Para este consumo o dimensionamento resultou em 145 kW para o inversor FV (mantendo a condição de 20% de sobrecarga). Nesta opção é essencial incluir nos cálculos econômicos um incremento de despesas com aumento da demanda contratada (de 120 para 145 kW), resultando em menor TIR e maior Pay Back em comparação com o primeiro caso. Repare que não é necessário substituir o transformador pois ele é de 225 KVA. Vale lembrar que é importante avaliar o fator de potência do transformador para fazer a conversão de KVA para KW, conforme dados informados pelo fabricante.

Opção 3: Dimensionamento para abater 100% do consumo nos 2 postos tarifários. Para gerar 20.000 kWh do HFP já sabemos que são necessários 145 kW de potência CA. Para gerar 8.000 kwh do HFP é preciso calcular a relação entre a tarifa da TE da CEMIG para consumo HFP e HP. Considerando que essa relação seja 0,6, é então necessário um sistema adicional de 92 kW. Assim para fazer a terceira opção é necessário um sistema de 237 kW (potência CA do inversor). Como a potência do transformador é de 225 KVA o cliente vai precisar investir uma ampliação da SE de entrada. Assim, nesta última opção, o estudo econômico deve considerar o custo para modificar a SE, o que vai resultar em impactos na TIR e Pay Back. A decisão é do cliente, conforme suas expectativas de retorno econômico, capacidade de investimento e estratégia do negócio.

https://canalsolar.com.br/artigos/artigos-tecnicos/item/484-em-desenvolvimento-cabine-primaria-de-media-tensao

https://www.energisa.com.br/Documents/NTE-042-%20Requisitos%20para%20Acesso%20e%20Conex%C3%A3o%20de%20Gera%C3%A7%C3%A3o%20Distribu%C3%ADda%20em%20M%C3%A9dia%20Tens%C3%A3o.pdf

http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf

http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2015687.pdf

https://www.aneel.gov.br/prodist

Melissa A. Schilling. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301421509000111

MayaPapineau. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301421504001764

 
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